混凝土结构裂缝治理方法研究

混凝土结构裂缝治理方法研究

张磊，刘存祥，李昕，郑学敏，雷涛

中建新疆建工（集团）有限公司，成都青羊  610031

[摘要]随着城市化改革的不断加深，我国各地区的旧式住宅、旧式办公楼、旧式公寓和旧式工业厂房等旧式建（构）筑物都面临着改造和再利用的趋势，在进行旧建（构）筑物改造的同时不可避免的会遇到混凝土结构裂缝处理。老旧混凝土结构常常会因为各种各样的原因出现裂缝的问题，结构裂缝的产生不仅影响建筑工程的美观，而且在一定程度上破坏其混凝土结构的质量，进而影响建筑工程的耐久性。本文主要根据混凝土结构的裂缝分类对其治理方法进行研究分析。

[关键词]混凝土结构；结构裂缝；治理方法

0 引言

混凝土工程常常因为混凝土的变形以及受到外界条件的约束产生内部的应力，当内部应力大于混凝土结构的强度就会造成混凝土裂缝，我们主要从建筑工程的混凝土结构裂缝的种类、成因以及治理方案进行论述。

1 混凝土结构裂缝种类

我们按照混凝土裂缝产生的原因将结构加固施工过程常见的混凝土裂缝分为以下几点，主要包括干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝几种类型。干缩裂缝的主要特征是出现在墙体表面，并且呈现网状细线的特点，该裂缝的宽度一般控制在0.05~0.2mm之间，这种裂缝普遍出现在大面积的混凝土工程的平面上；塑形收缩裂缝的主要呈现中间宽，两边窄的特征，并且这种塑形收缩的裂缝长短并没有特定的规律，短的裂缝长度可以达到20~30cm，长的裂缝长度甚至可以达到2~3m，毫无规律可言；沉陷裂缝具有深度发展的特性，其裂缝的深度和宽度与沉陷的深度有直接的关系，如果沉陷裂缝达到一定程度，很可能造成混凝土错位；温度裂缝往往发生在墙体的表面，相较于同样发生在墙体表面的干缩裂缝而言其裂缝形状没有特定的规律等。

2 混凝土结构裂缝成因

建筑工程中造成混凝土结构裂缝的原因各不相同，所呈现的裂缝特征也有所不同，我们首先要分辨裂缝的类型和成因，才能更好预防以及解决质量相对应的混凝土结构的裂缝问题，下面我们主要针对不同类型裂缝的成因进行简要分析。例如造成干缩裂缝的主要原因是因为混凝土的外部和内部的水分蒸发的程度存在差异，这种差异导致混凝土结构的裂缝；塑形收缩裂缝的根本原因在于混凝土本身的特性，其在没有彻底凝固之前其结构基本不具备任何强度，在凝固的过程中会受到高温以及风力等因素的影响，而造成混凝土表面水分高速蒸发，混凝土外部体积急剧收缩，造成混凝土内外内力差距过大，形成负压，进而导致混凝土结构裂缝；沉陷裂缝的根本原因是建筑工程的地基土质不均匀沉降，回填工程不过关或者浸水问题过大，还有可能是因为模板刚度达不到要求，特别是在冬天，支撑模板的土质受到温度过低的影响变成冻土，当温度再次升高时，冻土融化，会造成不同程度的沉陷，进而造成混凝土沉陷产生裂缝；温度裂缝造成的原因是水泥是混凝土的主要成分，而水泥在凝固的过程中会产生水化热，这种热量造成混凝土内部结构热度急剧上升，再加上混凝土外部结构受到各种因素的影响，其内外部热量的蒸发速度本身就存在很大差距，造成混凝土内外部结构的巨大温差，由于热胀冷缩的原理，进而造成混凝土外部结构的拉应力，这个拉应力高于混凝土结构的强度时就会产生裂缝等。

以重庆市永川区某改造工程总承包工程为例，其6年前烂尾的公寓及商业楼的原结构裂缝较多，如图1所示。经专家鉴定，并不影响结构的安全使用性能，但存在渗水等质量问题。通过现场勘察以及过程追踪，造成裂缝的原因有以下几点：一是原结构混凝土浇筑前后交界处凿毛不到位，凿毛后建渣未清理干净，造成新旧混凝土连接不够好形成的裂缝；二是由于原结构施工过程中，支模架拆除过早形成的裂缝，混凝土强度过低，不能承受自重及施工荷载，混凝土的徐变量增大，因混凝土抗拉强度低，则易在受拉区出现裂缝；三是由于原结构混凝土浇筑完成后养护不及时形成的裂缝，混凝土刚浇筑时处于塑性流动状态，水泥在水化反应凝结过程中产生大量的水化热，其体积自由膨胀，达到最高温度时，混凝土基本凝固，其后混凝土开始降温并收缩产生裂缝。

       图1 混凝土结构裂缝

3 混凝土结构裂缝治理方法

我们面对混凝土结构出现裂缝的问题，首先我们要判定混凝土结构的裂缝特性，根据混凝土结构裂缝的特性来选择合理的裂缝治理方法。

3.1表面修补法

表面修补法主要分为表面涂抹法和表面贴补法两种。当混凝土结构发生较细或者较浅的裂缝，其判定裂缝深浅的标准是根据裂缝的深度是否超过0.2mm，针对这种结构的裂缝，由于其裂缝的特性决定浆材无法灌入细缝，因此我们普遍选择表面涂抹法的修补方法,是主要采用表面浸渍密封剂、水泥浆、环氧胶泥、聚合物水泥膏等材料涂抹在混凝土裂缝的表面,其构造处理如图2所示；为防止混凝土结构裂缝的继续开裂，我们主要采用玻璃纤维布粘贴在混凝土裂缝表面的预防措施。当混凝土结构出现大面积漏水，并且漏水位置无法确定，甚至造成混凝土结构裂缝变形的情况，我们主要选用表面贴补法进行修补，其具体实施方法是选择具有柔性的土工膜或者防水片等材质的密封带贴补裂缝处。

图2 表面涂抹法的构造处理

1-2厚水泥浆；2-1：2水泥砂浆或环氧胶泥；3-1：2.5水

泥砂浆或刚性防水层；4-环氧胶泥或沥青油膏；5-裂缝

3.2内部修补法

内部修补法主要分为灌浆法和填充法两种。我们针对混凝土结构裂缝的大小基本允许浆材灌入，即裂缝的宽度或深度大于0.3mm，针对这种裂缝的情况我们通常选择灌浆法，该方法主要利用压力将水泥浆、氨基甲酸乙酯、环氧树脂胶等材料注入裂缝，进而实现较好的修补效果；我们针对混凝土结构裂缝宽度较大的情况，即裂缝宽度大于0.5mm，我们一般都会选择填充法的修补方法。该方法具体措施主要分为两个步骤，首先是在裂缝处开V型槽，并对裂缝处多余的物质进行清理；其次是将水泥浆、环氧树脂等修补材料嵌入裂缝处，进而达到修补的效果。

对于重庆市永川区某改造工程总承包工程的裂缝，采用的处理方法是灌浆法，其处理效果很好，如图3所示。

图3 灌浆法处理混凝土结构裂缝

其具体处理方式如下：

裂缝表面处理—封缝—埋设灌浆嘴—准备灌浆泵—试压—配制灌浆材料—灌浆—检验及表面处理。

4结束语

综上所述，在建筑施工的过程中由于各种原因造成混凝土结构的裂缝，我们应结合裂缝的宽度、深度以及造成的原因来选择最佳的修补方案，进而实现最佳的修补效果。

参考文献

[1]李美娟. 钢筋混凝土结构裂缝的产生原因及维修方法[J]. 安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2004(03):30-32.

[2]陈军军. 混凝土结构裂缝问题分析与防治[J]. 四川水泥,2019(08):314.

[3]王国业,黄艳红,仝英. 高层混凝土结构裂缝及防治[J]. 河北理工学院学报,2005(01):135-139.